[发明专利]一种多孔复合膜的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种多孔复合膜，其特征在于，所述复合膜是由聚合物超滤膜依次经聚多巴胺、两性离子纳米颗粒和铜离子修饰得到的；其中，所述聚多巴胺、两性离子纳米颗粒和铜离子的质量比为(10-80):(3-50):(95-950)；所述多孔复合膜由底部至表面依次包括有聚合物超滤膜层、两性离子纳米颗粒选择层和多孔网络结构层；

其中，所述多孔复合膜是按照如下方法制得：

S1：将聚合物超滤膜浸泡在纯水中，除去膜表面残留杂质后在空气中干燥；

S2：在25-50℃下将S1制备得到的膜浸泡在浓度为0.5-4g/L的盐酸多巴胺溶液中，振荡反应2-24h，洗涤；

S3：将S2制备的膜浸泡在两性离子纳米颗粒分散液中2-24h，晾干；然后30-70℃下将膜浸泡于戊二醛的乙醇溶液中，交联反应5-30min；其中，两性离子纳米颗粒分散液的pH为4.5-8.5；

S4：30-70℃下将S3制备得到的膜浸泡在氯化铜水溶液中浸泡5-30min，晾干；然后在30-70℃下将膜浸泡于戊二醛的乙醇溶液中，交联反应5-30min，晾干，洗涤，即得。

2.根据权利要求1所述的多孔复合膜，其特征在于，所述多孔网络状结构的均方根粗糙度为110-300nm。

3.根据权利要求1所述的多孔复合膜，其特征在于，所述多孔网络状结构的表面孔隙率为21％-35％。

4.根据权利要求1所述的多孔复合膜，其特征在于，所述多孔网络状结构的孔径分布为117-153nm。

5.根据权利要求1所述的多孔复合膜，其特征在于，所述多孔网络状结构的孔分布为3-5个/μm²。

6.根据权利要求1所述的多孔复合膜，其特征在于，所述多孔复合膜表面在空气中与水的接触角为8-12°。

7.根据权利要求1所述的多孔复合膜，其特征在于，所述聚合物超滤膜的孔径为30-60nm，选自聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜、聚醚砜膜、聚砜膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜、聚乙烯醇膜、聚苯乙烯膜、聚丙烯腈膜中的一种。

8.一种多孔复合膜的制备方法，其特征在于，所述制备过程包括：

S1：将聚合物超滤膜浸泡在纯水中，除去膜表面残留杂质后在空气中干燥；

S2：在25-50℃下将S1制备得到的膜浸泡在浓度为0.5-4g/L的盐酸多巴胺溶液中，振荡反应2-24h，洗涤；

S3：将S2制备的膜浸泡在两性离子纳米颗粒分散液中2-24h，晾干；然后30-70℃下将膜浸泡于戊二醛的乙醇溶液中，交联反应5-30min；其中，两性离子纳米颗粒分散液的pH为4.5-8.5；

S4：30-70℃下将S3制备得到的膜浸泡在氯化铜水溶液中浸泡5-30min，晾干；然后在30-70℃下将膜浸泡于戊二醛的乙醇溶液中，交联反应5-30min，晾干，洗涤，即得。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，S3两性离子纳米颗粒分散液的浓度与戊二醛的乙醇溶液的浓度比为1:4～1:70。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，S4中氯化铜水溶液的浓度与戊二醛的乙醇溶液的浓度比为2:3～7:1。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，S2中所使用的两性离子纳米颗粒的制备过程包括：将两性离子单体、交联剂、水溶性偶氮类引发剂溶解在纯水中，滴加至油相和表面活性剂的混合液中，氮气气氛下加热反应，得反相微乳液；将反相微乳液滴加至无水乙醇中，静置、用无水乙醇洗涤，收集沉淀，即得。